电场线 匀强电场

电场强度、电场线、等势里、电势的关系之阳早格格创做一.沉易面剖析：（一）匀强电场中电势好跟电场强度的关系：（1）大小关系.推导历程如下：如图所示的匀强电场中，把一面电荷q从A移到B，则电场力干功为：且与路径无关.其余，由于是匀强电场，所以移动电荷时，电场力为恒力，可仍用供功公式间接供解，假设电荷所走路径是由A沿直线到达B，则干功，二式相比较，，那便是电场强度与电势好之间的关系.证明：①正在匀强电场中，任性二面间的电势之好，等于电场强度跟那二面沿电场强度目标上的距离的乘积.即d必须是沿场强目标的距离，如果电场中二面不沿场强目标，d的与值应为正在场强目标的投影，即为电场中该二面天圆的等势里的笔直距离.②公式标明，匀强电场的电场强度，正在数值上等于沿电场强度目标上单位距离的电势的降降，正是依据那个关系，确定电场强度的单位：.③公式只适用于匀强电场，然而正在非匀强电场问题中，咱们也不妨用此式去比较电势好的大小.比圆图所示是一非匀强电场，某一电场线上A、B、C三面，比较的大小.咱们不妨设念，AB段的场强要比BC段的场强盛，果而，，，.那里的E1、E2分别指AB段、BC段场强的仄稳值.由此咱们不妨得出一个要害论断：正在共一幅等势里图中，等势里越稀的场合场强越大.究竟上，正在共一幅等势里图中，咱们往往把每二个相邻等势里间的电势好与一个定值，如果等势里越稀，即相邻等势里的间距越小，那么场强便越大.④场强与电势无间接关系.果为某面电势的值是相对于采用的整电势面而止的，采用的整电势面分歧，电势的值也分歧，而场强稳定.整电势不妨人为采用，而场强是可为整则由电场自己决断.初教简单犯的一个过失是把电势下矮与电场强度大小通联起去，误认为电场中某面电势下，场强便大；某面电势矮，场强便小.（2）目标关系：①场强的目标便是电势降矮最快的目标.惟有沿场强目标，正在单位少度上的电势好最大，也便是道电势降矮最快的目标为电场强度的目标.然而是，电势降降的目标纷歧定是电场强度的目标.②电场线与等势里笔直.（二）几种罕睹的等势里及等势里的特性：（1）面电荷电场中的等势里：以面电荷为球心的一簇球里如图所示.（2）等量同种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图所示.（3）等量共种面电荷电场中的等势里：是二簇对于称直里，如图所示.（4）匀强电场中的等势里是笔直于电场线的一簇仄里，如图所示.（5）形状不准则的戴电导体附近的电场线及等势里，如图所示.等势里的特性：（1）等势里一定与电场线笔直，即跟场强的目标笔直.倘使电场线与等势里不笔直，则场强E正在等势里上便会爆收一个分量，正在共一等势里上的二面便会爆收电势好，出现了一个冲突的论断，故等势里一定与电场线笔直.（2）电场线经常由电势下的等势里指背电势矮的等势里，二个分歧的等势里永近不会相接.（3）二个等势里间的电势好是相等的，然而正在非匀强电场中，二个等势里间的距离本去不恒定，场强盛的场合，二个等势里间的距离小，场强小的场合，二个等势里间的距离大，如图5所示.（4）正在共一等势里上移动电荷时，电场力不干功.证明：果为电场强度E与等势里笔直，则电荷正在共一等势里上移动时，电场力总与疏通目标笔直，故正在共一等势里上移动电荷时，电场力不干功.注意：若一电荷由等势里A先移到等势里B，再由等势里B移回等势里A，所有历程电场力干功为整，然而分段去瞅，电场力大概先干正功，后干背功，也大概先干背功，后干正功，比圆，正在如图所示中戴正电的物体由A面疏通到B面的历程中，电场力先干背功，后干正功，然而总功为整.（5）处于静电仄稳状态的导体是一个等势体，表面是一个等势里.（三）等势里与电场线的关系：电场中电势相等的面形成的里是等势里.正在共一等势里上任性二面间移动电荷时，电场力不干功.电场线经常与等势里笔直（如果电场线与等势里不笔直，电场正在等势里上便有分量，正在等势里上移动电荷，电场力便会干功）.正在共一电场中，等势里的疏稀也反映了电场的强强，等势里稀处，电场线也稀，电场也强，反之则强.知讲等势里，不妨绘出电场线.然而等势里与电场线的辨别是很明隐的，电场线反映了电场的分散情况，是一簇戴箭头的不关合的有背直线，而等势里是一系列的电势相等的面形成的里，不妨是启关的，也不妨是不启关的.电荷沿电场线移动，电场力肯定干功，而电荷沿等势里移动，电场力肯定不干功.（四）戴电粒子的加速战偏偏转及示波器模型：1. 戴电粒子的加速（1）疏通状态的分解：戴电粒子沿与电场线仄止的目标加进匀强电场受到的电场力与疏通目标正在共背去线上，干匀加（减）速直线疏通.（2）用功能瞅面分解：粒子动能变更量等于电场力干的功.若粒子的初速度为整，则：即故离启电场时的偏偏转角??故离启电场时的偏偏移量（3）戴电粒子的沉力是可可忽略；①基原粒子：如电子、量子、α粒子、离子等，除有证明或者精确表示以中普遍皆可忽略不计.②戴电颗粒：如灰尘、液滴、小球等，除有证明或者精确表示以中普遍皆不克不迭忽略.3. 示波器对于示波管的分解有以下三种情形（1）偏偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线疏通，射到荧光屏核心面产死一个明斑.（2）仅正在XX’（或者YY’）加电压：若所加电压宁静，则电子流被加速、偏偏转后射到XX’（或者YY’）天圆直线上某一面，产死一个明斑（不正在核心），如图所示.正在如图所示中，设加速电压为U1，偏偏转电压为U2，电子电量为e，品量为m，由W=△Ek，得：①正在电场中侧移②其中d为二板的间距火仄目标疏通时间③又④由①②③④式得荧光屏上的侧移（3）若所加电压按正弦函数顺序变更，如，偏偏移也将按正弦顺序变更，如或者，即那明斑正在火仄目标或者横直目标干简谐疏通.【典型例题】问题1、等势里问题归纳：例1. 如图所示，真线为电场线，真线为等势里，相邻二等势里间的电势好相等.一个正电荷正在等势里L3处的动能为20J，疏通到等势里L1处时动能为整；现与L2为整电势参照仄里，则当此电荷的电势能为4J时，它的动能为（不计沉力及气氛阻力）（）A. 16JB. 10JC.6J D. 4J变式1、例2. 如图所示，正在面O置一个正面电荷，正在过面O的横直仄里内的面A处自由释搁一个戴正电的小球，小球的品量为m，戴电量为q.小球降下的轨迹如图中的真线所示，它与以面O为圆心、R 为半径的圆（图中真线所示）相接于B、C二面，面O、C正在共一火仄线上，∠BOC=30°，面A距OC的下度为h，若小球通过B 面的速度为v，则（）A. 小球疏通到C面时的速度为B. 小球疏通到C面时的速度为C. 小球从A面疏通到C面的历程中电场力所干的功为D. 小球从A面疏通到C面的历程中电场力所干的功为【模拟试题】1. 关于静电场的电场线战等势里，以下道法精确的是（）A. 处于静电仄稳的导体，里里不电场线，它的电势也一定为整B. 导体周围的电场线一定与导体表面笔直C. 正在共一条电场线上的二面，电势肯定不等D. 正在共一条电场线上的二面，天圆位子的场强肯定不相等2. 对于公式U=Ed的明白，下列道法精确的是（）A. 正在相共的距离上的二面，电势好大的其场强也肯定大B. 此公式适用于所有的电场中的问题C. 公式中的d是通过二面的等势里间的笔直距离D. 匀强电场中，沿着电场线的目标，所有相等距离上的电势降降肯定相等3. 如图所示，a、b、c是匀强电场中的三个面，各面电势，a、b、c三面正在共一仄里上，下列各图中电场强度的目标表示精确的是（）4. 如图所示，正在面电荷Q产死的电场中，已知a、b二面正在共一等势里上，甲、乙二个戴电粒子的疏通轨迹分别为acb战adb，二个粒子通过a面时具备相共的动能，由此可推断（）A. 甲粒子通过c面时与乙粒子通过d面时具备相共的动能B. 甲、乙二粒子戴同种电荷C. 若与无贫近处为整电势，则甲粒子通过c面时的电势能小于乙粒子通过d面时的电势能D. 二粒子通过b面时具备相共的动能5. 如图所示，二块相对于的仄止金属板M、N与电池贯串，N板接天，正在距二板等近的一面P牢固一个戴正电的面电荷，如果将M板进与仄移一小段距离，则（）A. 面电荷所受的电场力减小B. 面电荷所受的电场力删大C. 面电荷的电势能减小D. 面电荷的电势能脆持稳定6. 如图所示，匀强电场中有一组等势里，若A、B、C、D相邻二面间的距离是2cm，则该电场的场强是__________________V/m，到A面距离为1.5cm的P面电势为______________V.7. 如图所示，正在范畴很大的火仄背左的匀强电场中，一个电荷量为q的油滴，从A面以速度v横直进与射进电场.已知油滴品量为m，沉力加速度为g，当油滴到达疏通轨迹的最下面时，测得它的速度大小恰为.问：（1）电场强度E为多大？（2）A面至最下面的电势好为几？。

电场强度与电场线的关系
电场强度与电场线之间存在着密切的关系。

电场强度是描述电
场在空间中的强弱和方向的物理量，通常用矢量表示。

而电场线则
是用来描述电场在空间中分布的线条，它们的方向表示电场的方向，线的密集程度表示电场强度的大小。

首先，电场强度与电场线的方向有着直接的关系。

在电场中，
电场线的方向始终与电场强度的方向一致。

这意味着如果我们在某
一点画出了电场线，那么该点的电场强度方向也可以从电场线的方
向上得到直观的理解。

其次，电场强度与电场线的密度也有关系。

在一个均匀的电场中，电场线的密度可以用来表示电场强度的大小。

密集的电场线表
示电场强度大，而稀疏的电场线则表示电场强度小。

这种关系可以
帮助我们直观地理解电场的强弱分布情况。

此外，电场线的曲率也可以反映电场强度的大小。

在电场强度
较大的地方，电场线通常会更加弯曲，而在电场强度较小的地方，
电场线则会相对平缓。

因此，通过观察电场线的曲率，我们也可以
对电场强度的大小有一定的了解。

总的来说，电场强度与电场线之间的关系是十分密切的。

通过观察电场线的方向、密度和曲率，我们可以直观地了解电场强度的分布情况，从而更好地理解电场的特性和行为。

这种直观的理解有助于我们在研究和应用电场理论时更加深入和全面地把握电场的性质。

匀强电场的电场线特点
1、均匀强电场的概念
均匀强电场，也称作“均匀静电场”，指的是一种特殊的静电场，其特点是在全空间内施加的宏观电荷全都相同，只是大小不同，当恰好把所有宏观电荷全都分散开来贴在一个平面上时，这时候整个平面电场就会恒定，其电场强度值也都是一致的，这就是均匀强电场。

2、均匀强电场的电场线特点
均匀强电场的电场线特点有以下几点：
（1）电场线的条数固定：电场线的条数只取决于施加的宏观电荷的数量，而不受其他条件的影响；
（2）电场线的特点：电场线的改变分布均匀，每条线都沿着水平或垂直方向延伸，没有离散现象；
（3）电场线的密度不变：即使施加电荷大小变化，电场线的密度也不变，只会调节施加电荷的分布；
（4）电场线的强度均匀：电场线强度的大小是固定的，不随其他条件变化而变化；
（5）电场场强随空间的变化是线性的：可以用一个定值表示电场的强度，通过施加电荷的不同，改变电场线的强度。

3、均匀强电场的应用
均匀强电场的主要应用有：
（1）电子设备的测试和检验：将物体放入均匀强电场中，对其电学特性进行测试和检验；
（2）太空设备的可靠性评估：将太空设备放入均匀强电场中，评估其在太空环境中的耐受性；
（3）电磁兼容性测试：利用均匀强电场可以仿真外界干扰和其他电磁接触，对设备的电磁兼容性进行测试；
（4）科学研究：实验室利用均匀强电场实现一些特殊的物理和化学研究。

第二节电场强度电场线匀强电场[知识要点]（一）电场强度放入电场中某点的电荷，受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强，用公式表示：E=F/q场强E的法定计量单位为牛/库，场强E是矢量，规定电场中某点的场强方向，跟放在这点的正电荷所受电场力方向相同，如图8-9所示。

（二）点电荷电场的电场强度点电荷Q在真空中距其r处场强公式为；E=KQ/r2（三）电场线为了形象描绘电场中场强的分布，人为地在电场中画出的一簇曲线。

曲线从正电荷出发到负电荷终止，曲线上每一点的切线方向，就是该点场强方向。

曲线密处场强大，疏处场强大，疏处场强小，这些曲线即为电场线。

（四）匀强电场如果一个电场中任何点的场强大小和方向都相同，这样的电场就是匀强电场，用电场线描绘是一组互相平行且疏密均匀的直线。

图8-10所示带等量异种电荷的平行金属板间电场就是匀强电场。

[疑难分析]1.关于电场强度E的物理意义。

分析：电场中各处都有一定的强度和方向，这是电场本身决定的，是客观存在的，与该处放不放电荷无关。

物理学上就用场强E来定量地描述，因此场强E反映了电场中各处电场的强弱和方向；同时E也反映了电场的力的性质。

因为若在场强为E的一点，放置一个电量为q的电荷，它立即受到电场力，大小为F=qE，方向由E的方向和q的性质决定。

2.关于电场的叠加、合电场。

分析：若两个以上的电场在空间同一点各自产生一个场强，则该点最终的场强是各分场强的矢量和，如图8-11所示。

这样的电场即是合电场，合电场中各点的场强大小和方向，最终都只有一个。

3.场强公式E=F/q和E=KQ/r2的区别。

分析：前一个公式为场强的定义式，也是度量式，它适用于一切电场。

式中的q相当于一个检测电荷，用以检测放置点的场强大小和方向。

后一个公式为点电荷真空中场强的专用公式，式中的Q为产生电场的电荷，又称场电荷，r为真空中（空气中）相对于Q的距离，这个公式不适用于其他电场。

4.电场线为什么都不相交？分析：因为任何电场中的任何点，都只有一个确定的场强大小和方向，因此用电场线描绘时都必不相交，否则相交点就会出现不同的场强方向，这是不可能的。

匀强电场的电场线电场线是描述电场分布情况的一种图示方法，通过画出电场线可以很直观地了解电场的方向、大小和形状等信息。

本文将主要介绍匀强电场的电场线的特征和应用。

第一部分：匀强电场的基本概念匀强电场是指在一定空间范围内，电场方向和大小都是恒定的电场。

比如说在两个平行的金属板之间印上相等电荷，这两个金属板之间就会形成一个匀强电场。

电场线是从正电荷到负电荷的方向，与电场的方向相反。

在匀强电场中，电场线是平行并且等距的直线。

第二部分：匀强电场的电场线特征匀强电场的电场线特点非常明显，首先电场线是平行的，并且间距相等，这种形状的电场线十分简单直观，并且容易描述和计算。

其次，在匀强电场中，电荷粒子（如电子）受到的力也是匀强的，这意味着物体在匀强电场中的运动是线性的。

这也可以依据电场线来进行简单的预测和分析。

第三部分：匀强电场的电场线应用匀强电场的电场线应用非常广泛，其中最常见的应用就是电容器。

电容器是一种电子学元件，由至少两个导体板和介质组成，它们构成了一个电场区域。

电容器的容量可以通过电场线来计算，通常将电容器中的电场线画出来，以便更好地理解容量计算中的演算。

此外，电子束管和电场分选器等也都是基于匀强电场原理实现的。

第四部分：匀强电场的电场线实验在教学和科研方面，实验是很重要的。

如何使学生更直观地了解匀强电场的特征是非常重要的。

对于匀强电场的电场线实验，通常是通过在平面导体中印上不同大小的点电荷或用电极板对极板，并通过静电电平衡法进行实验探究和计算。

总结：匀强电场的电场线具有平行、等距和简单明了的特点，可以用于电容器、电子束管等基础电子学和物理学领域中，同时也是教学中非常重要的实验项目。

学习匀强电场的电场线会帮助学生更好地理解物理学中一些基本概念，同时也会对电子学领域的应用有所帮助。

对“电场线平行的电场是否是匀强电场”的两种证明的思考作者：蒋轶群来源：《中学物理·高中》2013年第06期对“电场线平行的电场是否是匀强电场”这个问题的讨论，笔者阅读过两种典型的证明.证明一反证法证明了电场线平行的匀强电场一定是匀强电场.设一个电量为+q的电荷在外力的作用下，在如图1所示平行但不均匀的电场中沿虚线路径，从A点出发经过B，D，C最后回到A，由功的定义很容易得出，电场中沿闭合回路一周做功为零，有W=WAB+WBD+WDC+WCA，因为AC和BD是等势线，所以WBD=0，WCA=0.由于电荷在AB段运动时受到的电场力大于在DC段运动时受到的电场力，且AB=DC，所以有WAB>WDC，则可以得到W>0.由此可以发现结论矛盾，所以不可能出现电场线平行但不均匀的情况，也即如果电场线平行就一定均匀，电场就一定是匀强电场.证明二提出在有不同电介质的情况下，电场线平行的电场不一定是匀强电场.如图2所示.即平行板电容器之间的电场可看作匀强电场，设为E0，如果电容器中放入电介质，由于电介质中不是自由电荷，而是束缚电荷，束缚电荷被极化，只能使电介质内部的电场减弱为E1，而不能减小为零.因此将出现如图2所示的电场，电介质内部的电场强度小于其外部电场强度，所以其内部电场线将比其外部稀疏，但是无论内、外的电场线却都是平行的.所以该文作者认为电场线平行的电场也可能不是匀强电场.对于证明一，笔者认为可以从另一个角度去反证.按照事先的假定，如果存在这样一个电场线平行且不均匀的电场，假设AB处的电场线比CD处电场线密集，电场强度是表示电势沿电场方向变化快慢的物理量，电场线密集的地方就表示电场变化快，所以A、C一定不在同一等势线上，B，D也不在同一等势线上.我们可以假定一种简单的情况，即从上往下，电场线越来越稀疏，那么通过A和B的等势线应该如图3所示的EF和GH.而电场线与等势线一定是垂直的，由此可知假设不成立.得结论：电场线平行的电场一定是匀强电场.对于证明二，虽然整个证明过程并无错误，不过对此结论，我认为有不妥之处.笔者主要观点如下：该文作者例举的电场和原文假定的电场有很大的差别，主要在于原文假定的电场中电场线的疏密是一个连续变化的，根本不存在有哪怕很小的一块区域可以让电场线均匀，所以定义这个区域是否是匀强电场必须将整个区域选定为研究对象.而该文例举的电场，电介质内部和外部是两个可以严格区分的区域，对于外部区域而言，外部电场线平行且均匀，是匀强电场，对于内部而言，是另一个平行且均匀的电场，也是匀强电场.这两个电场在空间中并无交错，各自占着各自的空间，所以笔者认为将电容器内部空间当做一个对象来看待，从而得到电场线平行的电场不一定是匀强电场的结论是欠妥的.。

电场强度（电场线匀强电场）［要点导学］１．为了直观的描述电场，英国物理学家提出了用电场线描述电场的方法。

２．如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

电场线起始于电荷，终止于电荷；任意两条电场线不；电场线密集的地方电场，电场线稀疏的地方电场。

３．在电场的某一区域内，如果各点的点场强度的都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场。

匀强电场中的电场线是的线。

４．导体内在电场力作用下重新分布，使导体两端出现的现象叫静电感应。

导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态（此时导体中的自由电荷受到的力达到平衡）叫做。

导体处于静电平衡状态时其内部场强；电荷只分布在导体的，导体内部没有；电场线导体的表面。

（参考答案：自由电荷、等量异种电荷、静电平衡、处处为零、外表面、净电荷、处处垂直于）例1下列关于电场线的论述正确的是（）A．电场线方向就是正试探电荷的运动方向B．电场线是直线的地方是匀强电场C．只要初速为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D．画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场［能力训练］1.下列关于电场线的说法中，不正确的是( )A.电场线是电场中实际存在的线B.在复杂电场中的电场线是可以相交的C.沿电场线方向，场强必定越来越小D.电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大2.把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放，不计重力，下列说法正确的是( )A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致3.在如1-3-15图所示的电场中的P 点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的()4.如图1-3-17所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A 、B 两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的场强，则( ) A.A 、B 两点的场强方向相同 B.因为电场线从A 指向B ，所以E A >E BC.A 、B 在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A =E BD.不知A 、B 附近的电场线分布状况，E A 、E B 的大小关系不能确定 5.如图1-3-18所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B 点运动到A 点时，加速度增大而速度减小，则可判定( )A.点电荷一定带正电B.点电荷一定带负电C.点电荷一定在A 的左侧D.点电荷一定在B 的右侧6.图1-3-19所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是()7.一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，径迹如图1-3-20中虚线所示，不计粒子所受重力，则( )A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A 点的场强大于B 点场强D.粒子的速度不断减小8. .关于电场，下列说法正确的是（ ）A.电场是假想的，并不是客观存在的物质B.描述电场的电场线是客观存在的图1-3-15图1-3-17图1-3-18图1-3-20图1-3-19C.电场对放人其中的电荷有力的作用D.电场对放人其中的电荷没有力的作用9.如图1-3-22所示,两个可看成点电荷的带正电小球A和B位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落。

【高中物理】高中物理知识点：匀强电场匀强电场：1、定义：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。

匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线。

2、场源：相距很近，带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场电场中图像类问题的解法：1．电场的E―x图像与φ一x图像在给定了电场的E―x图像时，可以由图线确定x 轴上各点场强的大小及方向。

此外还可以确定x轴上各点的电势变化情况：E―x图线与x轴所围图形的面积表示电势差。

在给定了电场的φ―x图像时，除了可以直接确定x轴上各点电势的高低及电势变化情况，还可以确定x 轴上各点场强(或沿x轴方向上的场强分量)的大小及方向：图线斜率大小表示场强大小，斜率正负表示场强方向。

当E一x图像或φ一x图像与粒子运动相结合时，可利用电场力与场强、加速度的关系及电场力做功与动能、电势能和电势等的关系来解决涉及粒子电性、电场力、电势能、动能、速度、加速度等的相关问题。

在这类题目中，还可以把E―x图像或φ一x图像假设为我们熟悉的、符合给定变化规律的某一种电场，利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题。

2．粒子运动的v一t图像当带电粒子只在电场力作用下运动时，如果给出了粒子运动的速度图像，则从速度图像上能确定粒子运动的加速度方向、加速度大小变化情况，进而可将粒子运动中经历的各点的场强方向、场强大小、电势高低等情况判定出来。

3．粒子运动的v一x图像在v一x图像中，图像的斜率并不是粒子运动的加速度，虽然从 v一x图像仍可判定粒子是加速运动还是减速运动，但加速度的大小变化情况却不一定能够判定出来，如在图中，图线的某点切线斜率：所以在粒子经过某位置时的加速度a=kv。

图线①③所表示的粒子在运动中加速度增大，图线④⑤ 所表示的粒子在运动中加速度减小，而图线②⑥表示的粒子在运动中加速度变化情况不能确定。

在能够确定粒子运动中加速度的变化情况之后，解决问题的方法与已知v―t图像相同。

匀强电场的原理
匀强电场的基本原理：电和磁是同源的，它们之间有着非常紧密的联系。

电荷在电场中做切割磁感线运动，则它所产生的感应电流的方向与电场方向一致。

感应电流的大小和方向都是与电荷在电场中所受的力大小和方向一致的。

在静电场中，电场对电荷有排斥作用，但这种排斥力是在静电场中受到电场力而产生的。

电场力就是这种排斥力，它使电荷沿电场方向运动。

匀强电场力方向沿电场线，大小为F= qv，式中：F为正电荷在静电场中所受重力加速度，q为电场力。

由此可知：匀强电荷所受合力大小与电场力F成正比，而与重力加速度g成反比；匀强电荷所受合外力 FN与F成正比，而与重力加速度g成反比。

这就说明匀强电场中的电势能是由重力势能转化而来。

这也就是匀强电场中电势能大小与电场强度E成正比的原因所在。

由于电场线越密，电势能越大；而电场线越疏，电势能越小，因此匀强电场中电势能的大小与电场线密度成正比。

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教学·策略匀强电场中电场强度的求解方法文|毛雄匀强电场中电场强度的求解是高中物理重要的知识，也是电学中的难点之一。

文章介绍了在匀强电场中求电场强度的两种基本方法：等势面法和分解电场法。

教师通过具体的例子说明了这两种解题方法的优点和缺点，使学生在遇到相关求电场强度问题时能快速解决。

匀强电场（Uniform Electric Field）是一种特殊的电场，其特点是场强在各个方向上都是相同的，且大小不随空间位置变化。

在这种电场中，电势、电场强度和电场线具有以下特性：首先，在匀强电场中，电势与距离的关系是一次函数，即U=Ed，其中U是电势，E是电场强度，d是沿电场线方向的距离。

这意味着在匀强电场中，电势的变化率是恒定的。

其次，匀强电场中的电场强度处处相同，用公式表示为E=F/ q，其中F是电场力，q是电荷量。

在匀强电场中，电场强度与电场力及电荷量无关，仅与电场的均匀程度有关。

此外，在匀强电场中，电场线是相互平行的直线，且间距相同。

这些直线代表了电场的方向和强度，线密度越大的地方电场强度越大。

需要注意的是，电场线是为了形象化电场而假想的，实际上并不存在。

匀强电场的基本概念和特性为我们分析和计算电场提供了便利。

在求解匀强电场问题时，我们可以利用这些特性直接得到电场强度、电势等信息，从而简化计算过程。

等势面法和分解电场法是两种常用的求匀强电场强度的方法，它们可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。

以下是这两种方法的简要介绍：等势面是指电势相同的各个点组成的面。

在匀强电场中，等势面是一组相互平行的平面。

通过找到这些等势面，我们可以更方便地分析和计算电场强度。

等势面法的基本步骤：在已知电场强度的情况下，计算不同位置的电势；利用等势面的特性（即电势相同的点组成的面）找到这些等势面；利用等势面的分布，分析电场的性质和电场强度的变化。

分解电场法是将电场分解为多个简单的部分，分别计算这些部分的电场强度，最后将它们叠加得到总电场强度。

高中物理必修三教学讲义—电场线、匀强电场[学习目标] 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点.2.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律.3.知道什么是匀强电场及其特点.一、电场线匀强电场1.英国物理学家法拉第首先用电场线描述电场.2.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.3.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.(2)电场线在电场中不相交.(3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏.二、匀强电场1.概念：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场.2.特点：(1)电场方向处处相同，电场线是平行直线.(2)场强大小处处相等，电场线疏密程度相同.判断下列说法的正误.(1)电场线不仅能在空间相交，也能相切.(×)(2)在电场中，凡是电场线通过的点的电场强度不为零，不画电场线区域内的点的电场强度为零.(×)(3)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.(√)(4)电场线是人们假设出来的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在.(√)(5)匀强电场的电场线可以是间距相等的曲线.(×)一、电场线匀强电场导学探究(1)电荷周围存在着电场，法拉第采用了什么简洁方法来描述电场？(2)在实验室，可以用实验模拟电场线；头发屑在蓖麻油中排列显示了电场线的形状，这能否说明电场线是实际存在的线？答案(1)法拉第采用了画电场线的方法描述电场.(2)不能，电场线实际不存在，但可以用实验模拟.知识深化1.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.(2)电场线在电场中不相交.(3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏.2.点电荷的电场线(1)点电荷形成的电场中，不存在电场强度相同的点，离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越强.(2)正点电荷的场强方向背离点电荷，负点电荷的场强方向指向点电荷.(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直.在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同.3.匀强电场的电场线匀强电场的电场线是间隔相等的平行线，场中各点场强大小相等、方向相同.如图1所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则()图1A.a点的电场强度较大B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到的静电力小C.正电荷在a点由静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致答案 A解析a点处的电场线比b点处的密，因此a点的电场强度比b点的大，同一点电荷在a点受到的静电力也大，故A正确，B错误；正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故C错误；若是负电荷，则在a点所受静电力方向和电场方向相反，因此电荷在a点受到的静电力方向不一定和电场方向相同，故D错误.图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在选项图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是()答案 B解析电场强度为矢量，M、N两处电场强度相同，则电场强度方向、大小都要相同.图A中M、N两点的电场强度大小相同，方向不同.图B是匀强电场，M、N 两点的电场强度大小、方向都相同.图C中M、N两点的电场强度方向相同、大小不同.图D中M、N两点的电场强度大小、方向都不相同，故选项B正确.二、两等量点电荷的电场导学探究1.等量异种点电荷(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.图2(2)完成下列填空：①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是：从左向右场强大小变化情况为________；在O点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向________，在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向右②逐渐减小向右向右③相等相同2.等量同种点电荷(1)在图3中画出等量正点电荷周围的电场线.图3(2)完成下列填空①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右场强大小变化情况是________；在O点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向________，在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先变小后变大向右向左②先变大后变小向上向下③相等相反(2021·沭阳县修远中学高一月考)在M、N两点放置等量的异种点电荷如图4所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足.下列说法正确的是()图4A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的D.将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受静电力先减小后增大答案 B解析等量异种点电荷电场线分布如图所示，电场线的疏密表示电场的强弱，由对称性可知OM中点的电场强度等于ON中点的电场强度；O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的；O点的电场强度大小与HG上各点相比是最大的，故A、C错误，B正确；因电场线的疏密表示电场的强弱，沿HG由H到G电场强度先变大再减小，由F＝qE可知，将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受静电力先增大后减小，故D错误.针对训练如图5所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受静电力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()图5A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右答案 B(多选)(2020·宝鸡渭滨区期末)两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图6所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是()图6A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D.电子通过O点后，速度越来越小，一直到速度为零答案CD解析在两等量正点电荷连线中垂线上的电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，静电力方向a→O，故加速度方向向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电子所受静电力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故A、B错误；越过O点后，电子做减速运动，则电子运动到O点时速度最大，静电力为零，加速度为零，故C正确；根据电场线的对称性可知，通过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零，故D 正确.考点一电场线匀强电场1.(多选)以下关于电场和电场线的说法正确的是()A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.在电场中，凡是有电场线通过的点，场强不为零，不画电场线的区域内的点，场强为零C.在同一电场中，同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假想的，用以形象表示电场强度的大小和方向，客观上并不存在答案CD解析电场线是为了方便描述电场强度的大小及方向而引入的假想线，它不一定与电荷的运动轨迹重合，没画电场线的区域也有电场，场强不为零，A、B错误，D正确；在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，同一电荷受到的静电力也较大，C正确.2.如图1所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离.以下判断正确的是()图1A.Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B.Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C.Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D.Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度答案 A解析正电荷的电场线向外辐射，电场线密的地方电场强度大，所以A正确.3.如图2所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，分别用E a、E b表示两处电场强度的大小，则()图2A.a、b两点的电场强度方向相同B.因为电场线由a指向b，所以E a>E bC.因为电场线是直线，所以E a＝E bD.a、b两点的电场强度方向可能不相同答案 A解析a、b两点所在的电场线是直线，所以a、b两点电场强度方向必定相同，故A正确，D错误；电场线的疏密表示电场强度的相对大小，题中只有一条电场线，无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大小，故B、C 错误.4.(2020·启东市期中)如图3为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B，则A、B两点()图3A.E A＝E B，电场方向相同B.E A<E B，电场方向相同C.E A>E B，电场方向不同D.E A<E B，电场方向不同答案 D解析电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B点电场线密集，A点电场线稀疏，故E A<E B，又电场中某点的电场方向为电场线在该点的切线方向，则由题图可知，A、B两点的电场方向不同，故A、B、C错误，D正确.5.正电荷q只在静电力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下列图中的哪一个()答案 D解析在同一电场中，电场线越密，电场强度越大，电荷受到的静电力越大，加速度越大，故A、B、C错误，D正确.6.某电场的电场线分布如图4所示，下列说法正确的是()图4A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同答案 C解析电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知E d＞E c，E b＞E d，故选项C正确，A错误；由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，即a点和b点的电场强度的方向不同，故选项D错误. 考点二两等量点电荷周围的电场7.(多选)如图5所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则()图5A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最大D.B、O、C三点比较，O点场强最大答案AC解析由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均相同，A正确；A、D两点场强大小相等、方向相同，B错误；在两点电荷连线的中垂线上，O点场强最大，在两点电荷连线上，O点场强最小，C正确，D错误.8.如图6为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()图6A.A、B可能带等量异号的正、负电荷B.A、B可能带不等量的正电荷C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等，方向相反答案 D解析根据电场线的方向及对称性，可知该电场为等量正点电荷形成的电场，A、B错误；a、b两点虽没有画电场线，但两点的电场强度都不为零，C错误；根据等量正点电荷的电场特点可知，同一试探电荷在a、b两点所受静电力等大反向，D正确.9.如图7所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab 的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的静电力分别为F d、F c、F e，则下列说法中正确的是()图7A.F d、F c、F e的方向都是水平向右B.F d、F c的方向水平向右，F e的方向竖直向上C.F d、F e的方向水平向右，F c＝0D.F d、F c、F e的大小都相等答案 A解析根据场强叠加原理，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点所受静电力方向与场强方向相同，故A正确，B、C错误；两点电荷连线上场强由a到b先减小后增大，中垂线上由c到无穷远处逐渐减小，因此c点场强是两点电荷连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故F d>F c>F e，故D错误.10.真空中有两个等量异种点电荷，以两点电荷连线中点O为坐标原点，以它们连线的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是()答案 A解析两等量异种点电荷电场的电场线如图所示，在它们连线的中垂线上，从连线上的中点O到无穷远处的电场强度逐渐减小，故选A.11.(多选)如图8所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C 向N点运动的过程中，关于小球C的速度－时间图像中，可能正确的是()图8答案AB解析在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O 点变为零，带负电的小球受力方向沿垂直平分线，如果P、N与O之间的距离足够远，小球从P点运动到O点，加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，v－t图线的斜率先变大后变小；由O点到N点，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，B正确；同理，如果P、N 与O之间的距离很近，A正确.12.如图9所示，在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡时(不计重力，静电力常量为k)：图9(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？(2)试探电荷＋q放在点c时，受力F c的大小、方向如何？(3)试探电荷＋q放在点b时，受力F b的大小、方向如何？答案(1)k Qr2方向沿db方向(2)2k Qq r 2 方向与ac 方向成45°角斜向下 (3)2k Qq r 2 方向沿db 方向解析 (1)对试探电荷进行受力分析如图所示，由题意可知，试探电荷放在d 点：F 1＝k Qq r 2，F 2＝qE由平衡条件知F 1＝F 2，所以qE ＝k Qq r 2，E ＝k Q r 2，正电荷所受静电力方向与场强方向相同，故匀强电场方向沿db 方向.(2)试探电荷放在c 点：E 1＝kQ r 2＝E ，E c ＝E 21＋E 2＝2E ＝2k Q r 2所以F c ＝qE c ＝2k Qq r 2，方向与ac 方向成45°角斜向下.(3)试探电荷放在b 点：E 2＝kQ r 2＝E ，E b ＝E 2＋E ＝2E ＝2k Q r 2所以F b ＝qE b ＝2k Qq r 2，方向沿db 方向.13.(多选)如图10，P、Q是矩形ABCD的AD边和BC边的中点，E、F是AB边和CD边的中点，M、N是PQ连线上的两点且MP＝QN，M点和N点有等量异种点电荷.关于图中八个点的场强关系，下列说法正确的是()图10A.A与B点场强不同，A与C点场强不同B.A与D点场强不同，B与D点场强相同C.B与C点场强不同，E与F点场强不同D.C与D点场强不同，P与Q点场强相同答案BD解析等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示.根据电场线的对称性可知，A、B、C、D四点的电场线的疏密程度相同，即电场强度大小相等，并且A与C点、B与D点场强方向相同，A与B点、A与D点场强方向不同，A错误，B正确；E与F点电场线的疏密程度相同，即场强大小相等，并且方向相同，C错误；P与Q点场强大小相等，方向相同，D正确.。

匀强电场中电场力方向怎么判断，匀强电场电场力均匀电场是构建高中物理运动环境的一个非常好的工具。

在这一期，我们将仔细看看它的真面目。

定义:在某一区域内，电场强度相等，方向相同，该区域的电场是均匀的。

计算公式：E=U/d，=U/(dcosθ )，（U为两点间电势差，d为两点的距离，θ为d与电场线的夹角，说白了dcosθ 为沿电场线方向的距离）。

注意，虽然严格意义上讲这个公式只适用于匀强电场，但是这个公式在电场线的定性分析中也可以使用。

电场线:电场均匀的电场线是密度相等、彼此距离相等的平行直线。

为什么平等？你可以用归谬法自己证明。

等电位面:一系列垂直于电场线的平面。

两个重要推论：推论1：匀强电场中若两线段AB∥CD，则AB 和CD的长度之比等于AB两点间的电势差与CD两点间的电势差之比。

推论2：匀强电场中任一线段AB的中点C的电势，等于两端点电势的等差中项。

特例:如果两块完全相同的平行金属板之间的距离很小(接近无穷大)，当它们分别带相等的正负电荷时，板间电场(靠近边缘的除外)为均匀电场。

你不需要记住这些。

你需要明白的是均匀电场是怎么来的，这不是你高中需要的东西。

了解均匀电场的性质是很重要的。

研究带电粒子在均匀电场中的运动，要把平抛和注意结合起来。

在具体研究中，重要的是看是否考虑了带电粒子的引力。

如果可以忽略带电粒子的重力，则粒子在均匀电场中只受电场力的影响，会匀速运动；如果带电粒子的重力不可忽略，则粒子在重力和电场力两个恒力的作用下可能处于平衡状态，也可能匀速运动。

如果你有今日app，麻烦顺手点一下 @中学物理知识传播者，每天都会倾情奉献一段小干货，我会继续努力的！以上是关于如何判断均匀电场中电场力的方向，关于电场力的分担。

看了均匀电场的电场力，希望这对大家有帮助！。

匀强电场场强公式
匀强电场场强公式是物理学中的重要概念，用来描述电场的强度。

在这篇文章中，我将以人类的视角向你介绍匀强电场场强公式及其应用。

匀强电场场强公式是指在一个均匀的电场中，电场的强度是恒定的。

这个公式可以用来计算电场的强度，即电场对单位正电荷的力。

在我们日常生活中，匀强电场的应用非常广泛。

比如，在电子设备中，我们常常需要利用电场来驱动电子的流动，从而实现电子器件的正常工作。

匀强电场场强公式可以帮助我们计算出所需的电场强度，从而保证电子器件的正常运转。

除了电子设备，匀强电场还有其他许多应用。

比如，在医学领域，我们可以利用电场来治疗某些疾病。

通过施加特定的电场强度和方向，可以改变细胞的代谢和运动，从而促进治疗效果。

匀强电场还在科学研究中发挥着重要作用。

科学家们可以通过改变电场的强度和方向，来探索物质的性质和反应。

通过研究电场对物质的影响，我们可以更深入地了解物质的本质和规律。

匀强电场场强公式是物理学中的重要工具，它可以帮助我们计算电场的强度，并在各个领域中得到广泛应用。

通过深入研究和理解匀强电场场强公式，我们可以更好地利用电场的力量，推动科学的进步和社会的发展。

希望通过本文的介绍，你对匀强电场场强公式有
了更深入的理解和认识。